CS270485B1 - Method of powdered polyimide production - Google Patents
Method of powdered polyimide production Download PDFInfo
- Publication number
- CS270485B1 CS270485B1 CS886448A CS644888A CS270485B1 CS 270485 B1 CS270485 B1 CS 270485B1 CS 886448 A CS886448 A CS 886448A CS 644888 A CS644888 A CS 644888A CS 270485 B1 CS270485 B1 CS 270485B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polycondensation
- polyimides
- diesters
- diamines
- powder
- Prior art date
Links
Abstract
Práškové polyimidy se získají polykondenzací diesterů či dianhydridů pyromelitové kyseliny s alifatickýmiot , ú> - diaminy probíhající v přítomnosti inertní práškové přísady s velikostí částic menší než 60 um a teplotě až 350 °C. Získá se prášek přímo použitelný pro lisování součástek odolávají cích teplotě až 350 °C.Powdered polyimides are obtained by polycondensation diesters or dianhydrides pyromellitic acids with aliphatic acids, diamines in the presence of an inert powder additives with a particle size of less than 60 µm and up to 350 ° C. Powder is obtained directly usable for stamping parts resist temperatures up to 350 ° C.
Description
Vynález se týká přípravy polyimidu polykondenzaci bez rozpouštědla, za přítomnosti inertní přísady.The invention relates to the preparation of polyimide by solvent-free polycondensation in the presence of an inert additive.
Polyimidy jsou polymery užívané pro aplikace s vysokými nároky na tepelnou stabilitu, tvarovou stálost a nacházejí uplatnění v elektrotechnice, jsou využívány jako těsnění sklo-kov do 350 °C apod.Polyimides are polymers used for applications with high demands on thermal stability, dimensional stability and are used in electrical engineering, they are used as glass-metal seals up to 350 ° C, etc.
Chemické a fyzikální vlastnosti polyimidů jsou ovlivňovány výchozími surovinami, přídavkem kopolymeru, způsobem terminace, podmínkami syntézy apod.The chemical and physical properties of polyimides are influenced by the starting materials, the addition of the copolymer, the method of termination, the synthesis conditions, etc.
Polyimidy lze připravit mimo jiné kondenzační reakcí derivátů polykarboxylových kyselin (esterkyseliny, anhydridy) s diaminy, jestliže sterické poměry obou složek umožňují uzavření imidového kruhu. V první části syntézy vzniká z derivátu kyseliny a diaminu ester-alkylamoniová sůl nebo kyselina-amid (dle výchozích surovin a podmínek reakce), další část, polykondenzaci s vytvořením imidového kruhu lze provést za přítomnosti rozpouštědla nebo bez rozpouštědla.Polyimides can be prepared, inter alia, by the condensation reaction of polycarboxylic acid derivatives (ester acids, anhydrides) with diamines, provided that the steric ratios of the two components allow the imide ring to be closed. In the first part of the synthesis an ester-alkylammonium salt or acid-amide is formed from the acid and diamine derivative (according to starting materials and reaction conditions), the other part, polycondensation with imide ring formation can be performed in the presence or absence of solvent.
Polyimidy z dianhydridu kyseliny pyromellitové a alifatického diaminu - C^g se vyznačují vysokou tepelnou stabilitou, často však vznikají ve formě bloku, aglomerátů či lepivých produktů, které je nutno před dalším zpracováním upravovat.Polyimides of pyromellitic acid dianhydride and aliphatic diamine - C
Pro přípravu polymerů vhodných ke tváření je žádoucí, aby aminickou složkou byl lineární nevětvený amin s 9 nebo více uhlíky, případně amin větvený s alespoň 7 uhlíky v řetězci. Kratší řetězce skýtají tuhé a křehké polymery (Edwards, W. M., aj., U.S. 2, 710, 853).For the preparation of polymers suitable for molding, it is desirable that the amine component be a linear unbranched amine with 9 or more carbons, or a branched amine with at least 7 carbons in the chain. Shorter chains provide rigid and brittle polymers (Edwards, W. M., et al., U.S. 2,710,853).
Nyní bylo zjištěno, že syntéza za přítomnosti inertní přísady skýtá i s aminy Cg polymery snadno zpracovatelné lisováním.It has now been found that synthesis in the presence of an inert additive also yields amines with Cg polymers which can be easily processed by compression.
Předmětem vynálezu je způsob výroby práškových polyimidů polykondenzaci diesterů či dianhydridů pyromellitové kyseliny s alifatickými diaminy HjN (CHjJp NHj, kde n = 5 až 8, při kterém se ekvimolekulární množství diesterů či dianhydridů pyromellitové kyseliny a alifatických ol , G) - diaminů smíchá s inertní práškovou přísadou s velikostí částic menší než 60 pm v množství 1 až 2 % hmotnostních (vztaženo na výsledný produkt) a podrobí se polykondenzaci při teplotě až 350 °C.The present invention relates to a process for the production of powdered polyimides by polycondensation of diesters or dianhydrides of pyromellitic acid with aliphatic diamines HjN (CHjJp NHj, where n = 5 to 8), in which equimolecular amounts of diesters or dianhydrides an additive with a particle size of less than 60 [mu] m in an amount of 1 to 2% by weight (based on the final product) and subjected to polycondensation at a temperature of up to 350 [deg.] C.
Použité způsoby přípravy polyimidů:Methods used for the preparation of polyimides:
. K polykondenzaci se použije dianhydrid kyseliny pyromellitové homogenizovaný s inertní přísadou a diamin. Při teplotě 140 °C dochází k tvorbě polyamid-kyseliny, dalším zahříváním (až do 350 °C) se postupně uzavírá imidový kruh za odštěpení vody.. Pyromellitic dianhydride homogenized with an inert additive and diamine are used for the polycondensation. At a temperature of 140 [deg.] C., polyamide acid is formed, and further heating (up to 350 [deg.] C.) gradually closes the imide ring with the cleavage of water.
K polykondenzaci se použije dialkylamoniová sůl diesterů kyseliny pyromellitové, připravená z dianhydridu kyseliny pyromellitové diesterifikací metanolem a následnou reakcí s diaminem. Výsledný meziprodukt je práškovitý a lze jej dokonale homogenizovat s inertní přísadou. Vlastní polykondenzace v přítomnosti této přísady probíhá opět ve dvou stupních v závislosti na teplotě a to přes polyamid-kyselinu k polyimidu.The dialkylammonium salt of pyromellitic acid diesters, prepared from pyromellitic dianhydride by diesterification with methanol and subsequent reaction with diamine, is used for the polycondensation. The resulting intermediate is powdery and can be perfectly homogenized with an inert additive. The actual polycondensation in the presence of this additive takes place again in two stages depending on the temperature, via polyamide-acid to polyimide.
Oba uvedené postupy skýtají polyimidy, které lze lisovat, obrábět a použít při teplotách 350 °C, avšak postup s esterifikací má oproti přímému postupu z dianhydridu několik výhod:Both of these processes provide polyimides that can be pressed, machined and used at temperatures of 350 ° C, but the esterification process has several advantages over the direct dianhydride process:
1) Navázání diaminu na diester kyseliny pyromellitové je v metanolickém roztoku kvantitativní, teplo vznikající při exotermní reakci lze účinně regulovat chlazením.1) The binding of the diamine to the diester of pyromellitic acid is quantitative in methanolic solution, the heat generated by the exothermic reaction can be effectively controlled by cooling.
2) Bílý prášek alkylamoniové soli diesterů kyseliny pyromellitové, vzniklý po odpaření metanolu, lze dokonale homogenizovat s inertní přísadou. Homogenizovaný meziprodukt lze uchovat delší dobu. Inertní atmosféra bez přístupu vlhkosti není nutná.2) The white powder of the alkylammonium salt of pyromellitic acid diesters, formed after evaporation of methanol, can be perfectly homogenized with an inert additive. The homogenized intermediate can be stored for a longer period of time. An inert atmosphere without access to moisture is not necessary.
3) Vzniklý polyimid je šedý prášek, při 320 °C na vzduchu netmavne.3) The resulting polyimide is a gray powder, does not darken in air at 320 ° C.
Oproti předchozímu postupu je nutno homogenizaci výchozích surovin pro přípravu polyimidu přímo z dianhydridu, to je vmíchání směsi dianhydrid-grafit do diaminu, provádět bez přístupu vlhkosti, nebot hygroskopický diamin způsobuje vlhnutí směsi a vznik aglomerátů.In contrast to the previous process, the homogenization of the starting materials for the preparation of the polyimide directly from the dianhydride, i.e. the mixing of the dianhydride-graphite mixture into the diamine, must be carried out without access to moisture, since the hygroscopic diamine causes the mixture to become wet and agglomerates to form.
CS 270485 BlCS 270485 Bl
Při postupném zvyšování teploty polykondenzace je část diaminu vynesena unikající reakční vodou, čímž je molární poměr reaktantů porušen.As the polycondensation temperature is gradually increased, part of the diamine is carried out by the escaping reaction water, whereby the molar ratio of the reactants is disturbed.
Vzniklý polyimid má šedobéžovou barvu a tmavne na vzduchu při 320 °C.The resulting polyimide has a gray-beige color and darkens in air at 320 ° C.
Výlisky lze obrábět, teplota tání produktu umožňuje použití výlisků v širším teplotním rozmezí. (U výlisků vytvarovaných jako těsnění křemenných kapilárních kolon v chromatografu byla ověřena možnost použití do 350 °C.)The moldings can be machined, the melting point of the product allows the use of the moldings in a wider temperature range. (For compacts formed as seals of quartz capillary columns in the chromatograph, the possibility of use up to 350 ° C was verified.)
Při použití přísady nedochází k tvorbě aglomerátů či lepivých produktů, polymer je práškovitý a z lisovací formy jej lze snadno vytlačit.When using the additive, no agglomerates or sticky products are formed, the polymer is powdery and can be easily extruded from the mold.
Z práškových přísad se jako nejvýhodnější jeví grafit. Nejlepší výsledky byly získány ' při použití nejjemnější grafitové funkce 1 až 60 um. Diž přídavek 1 % hmotnostního je dostatečný pro vznik polymeru ve formě prášku vhodného pro lisování. Vylisované válečky « 0 3,5 x 4 až 10 mm je možno obrábět do tvaru vhodného pro utěsnění skleněných eventuálně křemenných kapilárních kolon v plynovém chromatografu. Obdobné poznatky byly získány při použití přídavku 2 % hmotnostních grafitové frakce 1 až 60 um. Při vyšších koncentracích grafitu vzniká polyimid ve formě granulek, z nichž připravené výlisky se při opracování drolily.Of the powder additives, graphite appears to be the most preferred. The best results were obtained using the finest graphite function of 1 to 60 μm. Even the addition of 1% by weight is sufficient to form a polymer in the form of a powder suitable for compression. Extruded rollers «0 3.5 x 4 to 10 mm can be machined into a shape suitable for sealing glass or quartz capillary columns in a gas chromatograph. Similar findings were obtained using the addition of 2% by weight of a graphite fraction of 1 to 60 μm. At higher concentrations of graphite, polyimide is formed in the form of granules, from which the prepared compacts crumbled during processing.
Výhodou způsobu výroby práškových polyimidů podle vynálezu je, žeAn advantage of the process for the production of powdered polyimides according to the invention is that
- v přítomnosti přísady vzniká při syntéze jemně práškovitý produkt vhodný k přímému lisování v mnohonásobné formě a následnému obrábění,- in the presence of an additive, the synthesis produces a finely powdery product suitable for direct compression in multiple molds and subsequent machining,
- manipulace s práškovým polyimidem je snazší, nebot částice polymeru nejsou elektrostaticky nabity, jak tomu je u polymeru bez přísady,- the handling of the polyimide powder is easier because the polymer particles are not electrostatically charged, as is the case with the polymer without the additive,
- k syntéze lze jako aminové složky užít běžně dostupného a levného hexametyléndiaminu,- commercially available and inexpensive hexamethylenediamine can be used as amine components for synthesis,
- zatím co polyimidy získané z diaminů s 9 a více uhlíky v molekule mají relativně nižší teplotu tání (polynonametylén-pypomellitimid cca 320 °C), použitím nižších diaminů vznikají produkty s vyšší teplotou tání a tedy použitelné při vyšších teplotách (např. po•lyimid připravený s hexametyléndiaminem postupem podle vynálezu - příklad 1 a 2 - taje za rozkladu při 360 °C).- while polyimides obtained from diamines with 9 or more carbons in the molecule have a relatively lower melting point (polynonamethylene-pypomellitimide approx. 320 ° C), the use of lower diamines produces products with a higher melting point and thus usable at higher temperatures (eg polyimide prepared with hexamethylenediamine according to the invention - Examples 1 and 2 - melts with decomposition at 360 ° C).
Vynález osvětlí následující příklady. % v příkladech jsou hmotnostní. .The following examples illustrate the invention. % in the examples are by weight. .
' Příklad 1 ''Example 1'
Navážka 10,9 g (0,05 M) dianhydridu kyseliny pyromellitové byla zhomogenizována । s 0,16 g grafitu (přesátého přes síto s velikostí ok 0,06 mm) a přidána k 5,8 g (0,05 M) hexametylendiaminu.A portion of 10.9 g (0.05 M) of pyromellitic dianhydride was homogenized। with 0.16 g of graphite (sieved through a 0.06 mm sieve) and added to 5.8 g (0.05 M) of hexamethylenediamine.
Směs byla míchána v atmosféře dusíku 1 h při 140 °C, teplota pak byla pozvolna zvyšována na 340 °C v lázni (Woodův kov) a udržována při této teplotě 2 hodiny.The mixture was stirred under nitrogen for 1 h at 140 ° C, then the temperature was gradually raised to 340 ° C in a bath (Wood's metal) and maintained at this temperature for 2 h.
Šedobéžový prášek s obsahem 1 % grafitu taje za rozkladu při 360 °C, avšak již při 320 °C na vzduchu tmavne. Produkt lze rovněž užít přímo k lisování.The gray-beige powder with 1% graphite melts with decomposition at 360 ° C, but darkens already in air at 320 ° C. The product can also be used directly for pressing.
Příklad 2Example 2
Do reakční nádobky je nadávkováno 10,9 g (0,05 M) dianhydridu kyseliny pyromellitové a 100 ml metanolu. Po mírném zahřátí se již čirému roztoku vzniklého diesteru kyseliny pyromellitové přidá 5,8 g (0,05 M) hexametylendiaminu a nezreagovaný metanol se odtáhne. Resultující práškovitý meziprodukt (ester-alkylamoniová sůl) je homogenizován s 0,3 g grafitu (velikost částic menší 60 um) a podroben polykondenzaci bez rozpouštědla.10.9 g (0.05 M) of pyromellitic dianhydride and 100 ml of methanol are metered into the reaction vessel. After gentle heating, 5.8 g (0.05 M) of hexamethylenediamine are added to the already clear solution of the pyromellitic acid diester formed and the unreacted methanol is removed. The resulting powdered intermediate (ester-alkylammonium salt) is homogenized with 0.3 g of graphite (particle size less than 60 μm) and subjected to solvent-free polycondensation.
Reakční nádoba je opatřena destilačním nástavcem a přívodem dusíku. Za stálého míchání je směs zahřívána na 140 °C v lázni s Woodovým kovem po dobu 2 hodin. Teplota je pak zvýšena na 340 °C v lázni a udržována další 2 hodiny.The reaction vessel is equipped with a distillation head and a nitrogen inlet. With stirring, the mixture is heated to 140 ° C in a Wood Metal bath for 2 hours. The temperature is then raised to 340 ° C in a bath and maintained for a further 2 hours.
Po ochlazení lze vzniklý šedý prášek obsahující asi 2 % grafitu přímo užít k lisování drobných výlisků v mnohonásobné formě. Výlisky nemění svůj tvar ani při 350 °C.After cooling, the resulting gray powder containing about 2% graphite can be used directly for pressing small compacts in multiple molds. The moldings do not change their shape even at 350 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS886448A CS270485B1 (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Method of powdered polyimide production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS886448A CS270485B1 (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Method of powdered polyimide production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS644888A1 CS644888A1 (en) | 1989-11-14 |
CS270485B1 true CS270485B1 (en) | 1990-06-13 |
Family
ID=5411550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS886448A CS270485B1 (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Method of powdered polyimide production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS270485B1 (en) |
-
1988
- 1988-09-29 CS CS886448A patent/CS270485B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS644888A1 (en) | 1989-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101308018B1 (en) | Polyamide oligomers and their use | |
KR900005053B1 (en) | Process for the preparation of polytetramethyleneadipamide | |
US6060580A (en) | Star-shaped branched polyamide | |
EP0832149B1 (en) | Star-shaped branched polyamide | |
CA1110644A (en) | Process for preparing polyetheramide-acids | |
US4525495A (en) | Mineral filled composites | |
US3505295A (en) | Polyimide molding powders | |
EP0784618A1 (en) | Production of a polysuccinimide and derivatives thereof in the presence of a sulfur containing dehydrating agent | |
US5175241A (en) | Polyimide with reduced anhydride content | |
JPH02107621A (en) | Preparation of polyamide-imide | |
Johnson | The effects of reaction temperature and hydrolysis on polyamic acids and polyimides | |
US5587452A (en) | Polyamide-imide | |
CS270485B1 (en) | Method of powdered polyimide production | |
EP0552305B1 (en) | Hydrolytically and oxydatively stable aromatic polyimides | |
US3817927A (en) | Production of soluble polyimides | |
US4808646A (en) | Maleimide-maleamic acid resin solution | |
JPH02115226A (en) | Preparation of branched (co)polyamide by solid phase after-condensation | |
US4041065A (en) | Polyamide-imides prepared from 4-carboxy-phthalimide aliphatic carboxylic acids | |
US4186263A (en) | Injection moldable amide-imide terpolymers containing divalent aromatic quinone radicals | |
JPS62225531A (en) | Amorphous aromatic copolyamide and its production | |
KR20120126773A (en) | Method for Synthesizing Semi-crystalline and Semi-aromatic copolyamide with Ultra High Molecular Weight Using Solid-state Polymerization | |
JPH03115404A (en) | Thermoplastic graft polymer and its manufacture | |
KR920000031B1 (en) | Powder coated resin composition | |
JPS61283621A (en) | Polymerization of aromatic polyamide | |
JPH09508430A (en) | Production of polysuccinimide |